Lý thuyết cơ bản ôn thi tốt nghiệp lớp 12 ( nên copy)

Định nghĩa dao động điều hòa : Dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin hoặc cosin theo thời gian, trong đó A, ,  là những hằng số gọi là dao động điều hòa.. Dao động tự do :

Chương I : DAO ĐỘNG CƠ HỌC

Bài 1 DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN - DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO

1 Dao động : là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh vị trí

cân bằng

2 Dao động tuần hoàn : là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau

những khoảng thời gian bằng nhau

 Chu kỳ T : là thời gian ngắn nhất mà trạng thái dao động của vật lặp lại như cũ, đơn vị là s

 Tần số f : là số lần dao động trong 1 đơn vị thời gian, đơn vị Hz.

f T1

3 Con lắc lò xo - dao động điều hòa :

 Cấu tạo : con lắc lò xo gồm 1 hòn bi có khối lượng m gắn vào 1 lò xo khối lượng không đáng

kề, đặt nằm ngang Hòn bi chuyển động không ma sát dọc theo 1 thanh ngang cố định

 Phương trình dao động :

- Chiếu lên phương chuyển động : Fhl   kx

- Theo định luật 2 Newton : F = m.a

Giải phương trình ta được : x = A.sin( .t +  )

Với : A > 0 : Biên độ dao động ( hoành độ cực đại )

( .t +  ) : Pha dao động

 : Pha ban đầu

x : Ly độ, hoành độ

Định nghĩa dao động điều hòa : Dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin ( hoặc

cosin ) theo thời gian, trong đó A, ,  là những hằng số gọi là dao động điều hòa

Chu kỳ của dao động điều hoà : T  2  mk

Bài

2 KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Chuyển động tròn đều và dao động điều hoà :

Một dao động điều hòa có thể được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.

2 Pha và tần số góc của dao động điều hòa :

 Pha dao động và pha ban đầu không phải là những góc thật, mà nó chỉ là những lượng trung

gian cho phép ta xác định trạng thái dao động

 Pha dao động xác định trạng thái dao động ở một thời điểm bất kỳ còn pha ban đầu xác

định trạng thái ban đầu của dao động

3 Dao động tự do :

 Biên độ và pha ban đầu phụ thuộc những điều kiện ban đầu, tức là cách kích thích dao động

và cách chọn hệ tọa độ và gốc thời gian

 Dao động mà chu kỳ chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ chứ không phụ thuộc vào các

yếu tố bên ngoài gọi là dao động tự do Nó thục hiện dao động theo chu kỳ riêng

4 Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa :

 Pha của dao động xác định trạng thái dao động của vật

 Pha ban đầu  xác định trạng thái ban đầu của dao động

5 Con lắc đơn :

 Cấu tạo : Con lắc đơn gồm một sợi dây không dãn, có khối lượng không đáng kể, treo 1

vật nặng có kích thước rất nhỏ so với chiều dài dây treo

 Phương trình dao động :

- Lực tác dụng vào vật : F = –mgsin

- Do  nhỏ nên : sin    s l  F = – mg l s

s’’ = –2.s Với : g

l

 Giải phương trình ta được : s = So sin(t +  )

Chu kỳ dao động : T  2  gl

Bài

3 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Sự chuyển hoá năng lượng trong DĐĐH

Xét hệ con lắc lò xo :

 Kéo quả cầu ra khỏi VTCB : Et Max; Eđ = 0

 Buông ra , quả cầu chuyển động về VTCB: Et ; Eđ 

 Đến VTCB : Et = 0 ; Eđ Max ( do v MAX )

 Do quán tính, vật tiếp tục đi lên : Et  ; Eđ 

 Đến vị trí cao nhất, FMAX  Et Max ; Eđ = 0

* Trong quá trình dao động luôn xãy ra hiện tượng động năng tăng thì thế năng giãm

và ngược lại

2 Sự bảo toàn năng lượng trong DĐĐH :

 Động năng : Eđ = 21.m v2 = 12m.2.A2.cos2(t +  )

 Thế năng : Et = 21k.x2 = 12k.A2.sin2(t +  )

Cơ năng : E = Et + Eđ = 21 m.2.A2 = const

Vậy : Trong suốt quá trình dao động, cơ năng không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động Bài 4 & 5 SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

1 Sự lệch pha của các dao động :

Xét 2 dao động điều hòa có phương trình dao động là :

x1 =A1 sin(t + 1 )

x2 =A2 sin(t + 2 )Độ lệch pha :

 =(t + 1 ) –(t + 2 ) = 1 – 2

Nhận xét :

  > 0 : dao động 1 nhanh pha hơn dao động 2

  < 0 : dao động 1 chậm pha hơn dao động 2

  = 2k : dao động cùng pha

  = (2k + 1) : dao động ngược pha

2 Sự tổng hợp dao động :

 Phương pháp vectơ quay :

Mỗi dao động điều hòa được biểu diễn bằng 1 vectơ :

 Vectơ này có gốc tại gốc tọa độ, độ lớn là biên độ dao động , phương chiều xác định bởi 

 Vectơ này quay ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc góc 

Tại thời điểm t, hình chiếu của vectơ lên trục tọa độ là giá trị dao động ứng với thời điểm đó

 Tổng hợp 2 DĐĐH cùng phương, cùng tần số :

Xét 1 vật đồng thời tham gia 2 dđđh cùng phương cùng tần số :

x1 =A1 sin(t + 1 )

x2 =A2 sin(t + 2 )Tổng hợp 2 dđđh cùng phương, cùng tần số là 1 dđđh cùng phương, cùng tần số với 2 dđ thànhphần và có biểu thức : x = x1 + x2 = A.sin(t +  )

 Tính biên độ A :

Nhận xét : Biên độ dđ tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha  của 2 dđ thành phần :

  =2k  cos = 1 : A=A1 + A2 : Biên độ TH cực đại

  =(2k+1)  cos = 0 : A =  A1 – A2 : Biên độ TH cực tiểu

  là bất kỳ :  A1 – A2 < A < A1 + A2

Bài

6 & 7 DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

1 Dao động tắt dần

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

Nguyên nhân làm dao động tắt dần là do lực cản của môi trường

2 Dao động cưỡng bức :

- Định nghĩa : Dao động của một hệ dưới tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn gọi là dao

động cưỡng bức

- Đặc điểm :

Lúc đầu, trong khoảng thời gian t rất ngắn con lắc tham gia 2 dao động : dao độngriêng với tần số f0 và dao động dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn tần số f nên dao động

của vật rất phức tạp

Khi ổn định, dao động sẽ có tần số của ngoại lực Biên độ dao động phụ thuộc mốiquan hệ giữa tần số ngoại lực và tần số riêng của hệ

 Trong sự tự dao động tần số dao động đúng bằng tần số riêng của nó, biên độ dao động

giống trong dao động tự do

CHƯƠNG II SÓNG CƠ HỌC ÂM HỌC

Bài 8 SÓNG CƠ HỌC

1 Sóng cơ học trong thiên nhiên :

 Định nghĩa : Sóng cơ học là những dao động đàn hồi lan truyền trong môi trường vật chất

trong không gian theo thời gian

 Sóng ngang : Sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng

 Sóng dọc : Sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng

2 Sự truyền pha dao động, Bước sóng :

 Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha vớinhau gọi là bước sóng

 Những điểm cách nhau một số nguyên bước sóng trên phương truyền thì dao động cùng phavới nhau

 Những điểm cách nhau một số lẻ nữa bước sóng trên phương truyền thì dao động ngược phavới nhau

3 Chu kì, tần số và vận tốc của sóng :

 Chu kỳ : Chu kỳ dao động của các phần tử vật chất mà sóng cơ học truyền qua đều như

nhau và bằng với chu kỳ dao động của nguồn Đó là chu kỳ sóng

 Vận tốc truyền sóng : Vận tốc truyền pha dao động gọi là vận tốc sóng.

 Bước sóng : Quãng đường mà sóng truyền đi trong 1 chu kỳ sóng gọi là bước sóng .

  v T v 

f

4 Biên độ và năng lượng sóng :

 Khi sóng truyền tới 1 điểm nào thì điểm đó sẽ dao động với biên độ nhất định Đó là

biên độ sóng tại điểm đó

 Khi sóng làm cho các phần tử vật chất dao động tức là đã truyền cho chúng một năng

lượng.Vậy, quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng Truyền cáng xa thìnăng lượng càng giảm, biên độ cũng giảm theo

 Trường hợp sóng truyền trên một đường thẳng năng lượng sóng không bị giảm nên biênđộ sóng ở mọi điểm sóng truyền qua là như nhau

Bài 9 & 10 SÓNG ÂM

1 Sóng âm và cảm giác âm :

 Định nghĩa : Sóng cơ học có tần số từ 16 Hz đến 20.000 Hz Gây cảm giác âm

 Sóng siêu âm : Sóng cơ học có tần số > 20.000 Hz

 Sóng hạ âm : Sóng cơ học có tần số < 16 Hz

2 Sự truyền âm – Vận tốc âm :

- Sóng âm là sóng dọc nên chỉ truyền được trong môi trường vật chất

- Vận tốc âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, nhiệt độ và mật độ môi trường

- Vận tốc âm trong chất lỏng nhỏ hơn vận tốc truyền âm trong chất rắn và lớn hơn vận tốc

truyền âm trong chất khí

3 Độ cao của âm :

 Nhạc âm : Âm có tần số hoàn toàn xác định, gây cảm giác êm ái, dễ chịu

 Tạp âm : Âm không có tần số nhất định

 Âm có tần số lớn gọi là âm cao ( hoặc thanh), âm có tần số nhỏ gọi là âm thấp ( hoặc

trầm)

 Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí của âm, nó dựa vào một đặc tính vật lí của

âm là tần số

4 Âm sắc :

* Mỗi người mỗi nhạc cụ phát ra những âm sắc thái khác nhau mà tai ta phân biệt được gọi là

âm sắc Âm sắc là một đặc tính sinh lí của âm, được hình thành trên cơ sở các đặc tính vật lí

của âm tần số và biên độ

 Họa âm : Thực nghiệm chứng tỏ một nhạc cụ hoặc một người phát ra một âm có tần số f1

thì đồng thời cũng phát ra các âm có tần số f2=2f1; f3=3f1; f4=4f1, f1 gọi là âm cơ bản hoặc

âm thứ nhất f2, f3, f4 gọi là các họạ âm thứ nhất, thứ hai, thứ ba, âm phát ra là sự tổng hợp

của âm cơ bản và các họạ âm

5 Năng lượng của âm :

 Cường độ âm I : là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong 1 đơn vị thời gian qua 1

đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền Đơn vị W/m2

 Trong thực tế, người ta dùng mức cường độ âm L để đo cảm giác sinh lý của tai người Ta

có L lg I

I0 ( Bell )Thường, người ta dùng dB ( đề xi bel ) với : L 10.lg I

I0

 Người ta chọn I 0 ở tần số f = 1000Hz để làm cường độ âm chuẩn (I 0 ~10–12 W/m2 )

6.Độ to của âm :

 Ngưỡng nghe : Cường độ âm nhỏ nhất còn gây cảm giác âm

 Ngưỡng đau : Cường độ âm lớn nhất còn gây cảm giác âm bình thường

 Miền nghe được : Nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau

7 Nguồn âm – Hộp cộng hưởng :

Mỗi loại đàn đều có một bầu đàn có hình dạng nhất định, đóng vai trò của hộp cộng hưởng,

tức là một vật rỗng có khả năng cộng hưởng đối với nhiều tần số khác nhau và tăng cường những

âm có các tần số đó Tùy theo hình dạng và chất liệu của bầu đàn, mỗi loại đàn có khả năng tăng

cường một số họa âm nào đó và tạo ra âm sắc đặc trưng cho loại đàn đó.

Bài 11 GIAO THOA SÓNG :

1 Hiện tượng giao thoa :

 Giao thoa là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những

chỗ cố định mà biên độ sóng được tăng lên hoặc bị giảm bớt.

 Hai nguồn dao động cùng tần số , có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là 2 nguồn kếthợp Sóng mà chúng tạo thành gọi là 2 sóng kết hợp.

2 Lí thuyết giao thoa :

 Một điểm M cách nguồn một đoạn d sẽ chậm pha hơn nguồn và có phương trình

uM = U0sin2f(t - ) = U0sin(2ft –2 d





)Xét 1 điểm M cách 2 nguồn A, B 1 đoạn d1 , d2 Nếu tại A B có dao động được truyền tới :

uA= a.sin(2ft – 2

 d1 )

uB= a.sin(2ft – 2

 d2 )Xét  = 1 – 2= 2

 Định nghĩa : Sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian

 Các điểm bụng hoặc các điểm nút cách đều nhau một số nguyên lần 2

 Giải thích :

- Tại mọi điểm trên dây có sự tổng hợp của sóng tới và sóng phản xạ( 2 sóng kết hợp )

- Điểm bụng : Tại đó sóng tới và sóng phản xạ cùng pha

- Điểm nút : Tại đó sóng tới và sóng phản xạ ngược pha

 Xác định vận tốc truyền sóng :

- Thí nghiệm sóng dừng

- Biết tần số sóng f, đo bước sóng 

- Áp dụng công thức : V   f

CHƯƠNG III : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Bài 12 HIỆU ĐIỆN THẾ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Hiệu điện thế dao động điều hòa :

 Quay 1 khung dây kim loại có diện tích S và có N vòng dây, quanh 1 trục đối xứng trong 1

từ trường đều B với vận tốc góc  không đổi

Từ thông qua khung là :  =NBS cost =0 cost với : 0 = NBS

Suất điện động cảm ứng :

A

d1

d2 

B

e =‘ = .0 sint =E0.sint

với E0 = .0 =.NBS

Vậy, trong khung dây xuất hiện 1 suất điện động biến thiên điều hòa.

 Hiệu điện thế biến thiên điều hòa : u = U0 sint

2 Dòng điện xoay chiều :

HĐT xoay chiều : u = U0 sint

Dòng điện xoay chiều : i = I0sin(t +  )

 Dòng điện được mô tả bằng định luật dạng sin – Biến thiên điều hoà theo t

3 Cường độ hiệu dụng :

 Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi khi

chúng lần lượt đi qua 1 điện trở, trong cùng 1 thời gian thì chúng tỏa ra những nhiệt

lượng bằng nhau

I = I02 U =U20 và E = E20

 Khi dùng ampe kế, vôn kế đo dòng điện xoay chiều ta chỉ đo được giá trị hiệu dụng

Bài 13 & 14 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRO ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN,

CUỘN CẢM HOẶC TỤ ĐIỆN

1 Mạch chỉ có điện trở thuần :

Dòng điện qua mạch : i = I0 sint => u = U0 sint với I0 = UR0

 Mạch chỉ có R thì hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa cùng pha

với dòng điện

 Giản đồ vectơ :

2 Đoạn mạch chỉ có tụ điện :

* Dung kháng Z C :

ZC =

 C

1

C : Điện dung của tụ ( F ) 1F = 10-6 F+ Tụ điện không cho dòng điện không đổi đi qua

+ Tụ điện có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều ( gọi là dung kháng )

* Quan hệ u và i :

Dòng điện qua mạch : i = I0 sint => uC = U0C sin(t - 2 ) với u0C = I0ZC

* Kết luận :

 Mạch chỉ có tụ điện với đện dung C, hiệu điện thế ở 2 đầu đoạn mạch biến thiên điều

hòa trễ pha hơn dòng điện 1 góc 2

 Giản đồ vectơ quay :

3 Mạch chỉ có cuộn dây :

* Cảm kháng Z L :

ZL = L. L : Độ tự cảm của cuộn dây ( H )

 : Tần số dòng điện+ Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều (Gọi là cảm kháng )

2 Quan hệ u và i :

 Dòng điện xoay chiều qua mạch i = I0 sint => uL =U0L sin(t + 2 )

với U0L = I0 ZL

* Kết luận :

 Mạch chỉ có cuộn dây có độ tự cảm L, hiệu điện thế ở 2 đầu đoạn

mạch biến thiên điều hòa nhanh pha hơn dòng điện 1 góc 2

Giản đồ vectơ quay

Bài 15 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH KHÔNG PHÂN NHÁNH

1 Dòng điện và hiệu điện thế :

 Khi ZL > ZC : Mạch có tính cảm kháng, u nhanh pha hơn i 1 góc 

 Khi ZL < ZC : Mạch có tính dung kháng, u chậm pha hơn i 1 góc 

 Khi ZL > ZC : Mạch cộng hưởng, u cùng pha với i

 Ta có thể coi cuộn L có thêm một điện trở R0 ( do dây gây ra ) như một mạch R0 nối tiếp

- Hiệu điện thế cùng pha với cường độ dòng điện

Bài 16 CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Đặt 1 hiệu điện thế xoay chiều ở 2 đầu 1 đoạn mạch Dùng ampe kế, vôn kế và Oát kế để

đo U,I và P tiêu thụ trên mạch Thực nghiệm cho thấy :

 Mạch chỉ có R : P =U.I

 Mạch có thêm L hoặc C hoặc có cả 2 : P = k.U.I < U.I

với k = cos  P = U.I.cos

Bằng giản đồ vectơ  cos = R Z

2 Ý nghĩa của hệ số công suất :

 cos =1   =0 : Mạch chỉ có R hoặc mạch cộng hưởng : P=U.I

 cos =0   = 2 : Mạch chỉ có L hoặc C hoặc L,C nối tiếp : P = 0

 0< cos <1   2 <  < 0 hoặc 0<  <2 : Mạch gồm RLC nối tiếp

 Trong thực tế người ta không dùng những thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều mà cos < 0.8

 Người ta mắc song song một tụ điện vào mạch để tăng cos

Bài 18 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

1 Nguyên tắc hoạt động : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

2 Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều :

 Máy phát điện xoay chiều gồm 2 phần cơ bản :

 Phần cảm : phần tạo ra B - Nam châm điện, nam châm vĩnh cửu

 Phần ứng :Trong đó sẽ xuất hiện suất điện động - cuộn dây nhiều vòng

 Một trong hai phần cơ bản sẽ quay được gọi là rotor Phần còn lại đứng yên gọi là stator

 Các cuộn dây của phần cảm và phần ứng đều được quấn trên các lõi thép silic để tăng

cường từ thông qua các cuộn dây Lõi thép này gồm những lá thép mỏng ghép cách điện

để tránh dòng điện Phu-Cô

 Để lấy dòng điện ra ngoài, người ta dùng hệ thống 2 vành khuyên và 2 chổi quét tì vào

Hệ thống này gọi là bộ góp

 Để giảm vận tốc quay của rotor thì phần cảm và phần ứng được cấu tạo nhiều cặp cực và

nhiều cuộn dây Số cặp cực nam châm bằng số cuộn dây Số cặp cực tăng lên bao nhiêu

lần thì vận tốc quay giảm xuống bấy nhiêu lần

Gọi n là số vòng quay / phút, p là số cặp cực thì tần số dòng điện máy phát sẽ là : f = 60n p

Bài 19 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

1 Định nghĩa : Dòng điện xoay chiều 3 pha là 1 hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều có cùng

biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau về pha 1 góc 2/3 , hay về thời gian là 1/3 chu kỳ.

2 Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha :

 Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

 Máy gồm 2 bộ phận :

 Phần ứng : gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau được đặt lệch nhau 1/3 vòng tròn trên

stator

 Phần cảm : là 1 nam châm điện làm rotor

 Nếu nối 3 cuộn dây nối 3 mạch ngoài giống nhau, ta có 3 dòng điện xoay chiều lệch pha

nhau 2/3 :

i1 = I0.sint

i2 = I0.sin(t - 2/3)

i3 = I0.sin(t + 2/3)

2 Cách mắc hình sao :

UP : HĐT giữa dây pha và dây trung hòa – gọi là HĐT pha

Ud : HĐTá giữa 2 dây pha với nhau – gọi là HĐT dây

Ud = Up 3

Dòng điện trên dây trung hòa : i = i1 + i2 + i3 = 0

* Trong thực tế bao giờ cũng có sự lệch pha giữa các tải nên trong dây trung hòa có dòng điện

nhỏ

3 Cách mắc hình tam giác :

Bài 20 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

1 Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ :

- Động cơ điện xoay chiều biến điện năng thành cơ năng

- Hoạt động trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ và bằng cách sử dụng từ trường quay

2 Từ trường quay của dòng điện ba pha:

- Từ trường quay được tạo ra bằng cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba nam châm điện

đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn

- Từ trường tổng cộng của cả ba cuộn dây quay quanh tâm O với tần số bằng tần số của

dòng điện

3 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha :

* Cấu tạo : Gồm 2 phần chính

- Stato : 3 cuộn dây giống nhau quấn trên các lõi sắt, bố trí trên một vành tròn để tạo

ra từ trường quay

- Roto : Hình trụ có tác dụng như cuộn dây quấn trên lõi thép

 Động cơ không đồng bộ 1 pha :

- Stato : 2 cuộn dây đặt lệch 900 , một cuộn nối thẳng vào điện, cuộn còn lại nối vào mạng điện thông qua một tụ điện

- Roto : Giống như động cơ không đồng bộ 3 pha

BÀI 21 MÁY BIẾN THẾ – SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

1 Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo máy biến thế :

 Máy biến thế : là thiết bị cho phép biến đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.

 Nguyên tắc : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

 Cấu tạo : gồm 2 cuộn dây quấn trên cùng 1 lõi sắt hình khung Lõi sắt này nhiều lá sắt

mỏng ghép cách điện với nhau

Cuộn nối với nguồn gọi là cuộn sơ cấp; cuộn nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp

 Hoạt động: Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

* dòng điện qua cuộn sơ cấp gây ra từ trường biến thiên trong lõi sắt

* Từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp gây ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ

cấp

* Dòng điện trong cuộn sơ và cuộn thứ cùng tần số

* Do số vòng dây ở các cuộn dây là khác nhau nên hiệu điện thế ở 2 đầu các cuộn

cũng khác nhau

2 Sự quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua máy biến thế :

U U

N N

' '



 Nếu N > N’ thì U > U’ : Máy hạ thế

 Nếu N < N’ thì U < U’ : Máy tăng thế.

Tỉ số hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp và sơ cấp bằng tỉ số vòng dây của hai

cuộn dây.

U U

N N

' '

  I I'

Dùng máy biến thế làm hiệu điện thế tăng bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện giảm

bấy nhiêu lần và ngược lại.

3 Sự truyền tải điện năng :

Công suất hao phí P biến thành nhiệt : P = R.I2 = P2

R

U 2

Như vậy, tăng U lên bao n lần thì P giảm đi n2 lần

Để giảm sự hao phí P, người ta dùng máy biến thế tăng U trước khi truyền Đến nơi tiêu thụ,

người ta dùng máy hạ thế hạ dần điện thế xuống cho phù hợp với sinh hoạt và kỹ thuật

Bài 22 CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU

1 Lợi ích của dòng điện một chiều :

- Dùng mạ điện, đúc điện, nạp acquy, sản xuất hóa chất …

- Chạy các động cơ điện một chiều

2 Phương pháp chỉnh lưu dòng điện :

Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ :

 Dùng 4 diod mắc theo sơ đồ sau :

 Giả sử nửa chu kỳ đầu VA > VB : Dòng điện đi từ A  diod Đ2  C điện trở R

 Vậy, trong cả hai nửa chu kỳ dòng điện truyền qua tải tiêu thụ theo 1 chiều nhất định

3 Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện một chiều :

 Nguyên tắc hoạt động : dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

 Cấu tạo của máy phát điện một chiều tương tự như máy phát điện xoay chiều một pha

D3

D4

AB

CD

 Đối với máy phát điện một chiều, người ta dùng hệ thống 2 bán khuyên có 2 chổi quét tì

vào để lấy điện ra ngoài

 Khi khung dây quay 1/2 vòng, suất điện động đổi chiều 1 lần Khi ấy, 2 bán khuyên cũng

đổi chồi quét Vì vậy, dòng điện lấy ra chỉ theo 1 chiều nhất định Ta có thể coi mỗi chổi

quét là 1 cực điện

 Để dòng điện đỡ nhấp nháy, người ta bố trí nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và nối tiếp nhau

CHƯƠNG IV : SÓNG ĐIỆN TỪ

Bài 23 MẠCH DAO ĐỘNG – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

1 Sự biến thiên điện tích trong mạch dao động :

Mạch dao động : Gồm cuộn cảm L và tụ điện C mắc thành mạch kín

Phương trình dao động của điện tích trong mạch dao động :

q” = – 2q

Nghiệm phương trình : q = Q0 sin(t +  ) Với 2 = LC1

Vậy, điện tích của tụ trong mạch dao động biến thiên điều hòa với   LC1

2 Năng lượng trong mạch dao động :

 Năng lượng điện trường của tụ :

 Năng lượng từ trường qua cuộn L là :

 Năng lượng mạch dao động gồm Wđ tập trung ở tụ C, Wt tập trung ở cuộn dây L

 Wđ và Wt biến thiên tuần hoàn cùng tần số

 Tổng năng lượng trong mạch dao động không đổi

Dao động điện tự trong mạch chỉ phụ thuộc vào đặc tính của mạch được gọi là dao động

điện từ tự do và nó dao động với tần số riêng là :

 = L C1.

Bài 25 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

1 Điện trường và từ trường biến thiên :

 Bằng phương pháp toán học, Maxwell khẳng định :

 Từ trường biến thiên theo thời gian sẽ sinh ra điện trường xoáy

 Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức bao quanh các đường cảm ứng từ.

 Dựa trên tính toán lý thuyết, Maxwell còn khẳng định :

 Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ sinh ra từ trường xoáy

 Từ trường xoáy là từ trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức điện

2 Trường điện từ :

Với 2 kết luận trên , ta thấy điện trường và từ trường đồng thời tồn tại Chúng là 2 mặt thể hiện

khác nhau của 1 trường duy nhất gọi là trường điện từ

3 Sự lan truyền tương tác điện từ :

 Giả sử tại O trong không gian có điện trường biến thiên E1 không tắt dần Nó sinh ra ở các

điểm lân cận O 1 từ trường xoáy B1 Do B1 cũng biến thiên nên B1 gây ra điện trường biến

thiên E2 ở các điểm lân cận nó

 Quá trình này lặp đi lặp lại và điện từ trường lan truyền trong không gian

Tương tác điện từ thực hiện thông qua điện từ trường từ 1 điểm này đến điểm khác sẽ mất một thời

gian lan truyền

Bài 26 SÓNG ĐIỆN TỪ

1 1 Sóng điện từ

2 Điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng gọi là sóng điện từ

2 Tính chất của sóng điện từ :

Sóng điện từ là một sóng ngang B  E  V 





 Sóng điện từ có các tính chất của sóng cơ học

 sóng điện từ truyền được trong tất cả các môi trường vật chất kể cả chân không

 Vận tốc truyền sóng điện từ bằng vận tốc ánh sáng v = 3.108 m/s

Công thức tính bước sóng :  =

f f

c 3 108



3 Sóng điện từ và thông tin vô tuyến :

Sóng dài LW

(Long ware)

100 - 1Km 3 - 300 KHz Năng lượng thấp, thông

tin dưới nướcSóng trung MW

(Medium Ware)

1Km - 100m 0.3 - 3 MHz Ban ngày bị tầng điện ly hấp thụ

nên không truyền được xaSóng ngắn SW

Short Ware

100 - 10 m 3 - 30 MHz Phản xạ trên tầng điện ly

TTVT

Sóng cực ngắn 10 - 0.1 m 30 –3.104

MHz Không phản xạ trên tầng điện ly truyền lên vệ tinh  VTTH

BÀI 27 SỰ PHÁT VÀ THU SÓNG ĐIỆN TỪ

1 Máy phát dao động điều hoà dùng transistor :

Khi mạch dao động hoạt động , do hiện tượng cảm ứng giữa L và L’ nên hiệu điện thế giữa chân

B - E thay đổi theo nhịp dao động điều khiển dòng IC của nguồn P

+ Nếu dòng IC tăng, VB cao hơn VE sẽ làm T không dẫn

+ Nếu dòng IC giảm, VB thấp hơn VE làm T dẫn điện bổ sung năng lượng cho mạch dao động

Vì vậy, dao động điện từ trong mạch sẽ được duy trì

2 Ăng ten phát và thu :

Để bức xạ năng lượng điện từ ra không gian ngoài thì mạch dao động phải hở Mạch dao động

hở khi các vòng dây của cuộn L hoặc 2 bản tụ C phải cách xa nhau

Ăng ten phát là khung dao động hở, có cuộn dây mắc xen gần cuộn dây của máy phát Nhờ cảmứng, bức xạ sóng điện từ cùng tần số máy phát sẽ phát ra ngoài không gian

Ăng ten thu là 1 khung dao động hở, nó thu được nhiều sóng nên được nối thêm 1 khung dao

động có tụ C thay đổi Nhờ sự cộng hưởng với tần số sóng cần bắt ta thu được sóng điện từ cần bắt

f = f0

CHƯƠNG V : SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Bài 30 SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG.GƯƠNG PHẲNG

1 Sự truyền ánh sáng :

Nguồn sáng - vật sáng :

 Nguồn sáng là những vật tự phát sáng

 Vật sáng bao gồm bao gồm nguồn sáng và các vật được chiếu sáng

Vật chắn sáng - vật trong suốt :

 Vật chắn sáng là vật không cho ánh sáng truyền qua

 Vật trong suốt là vật cho ánh sáng truyền qua gần như hoàn toàn

 định luật truyền thẳng ánh sáng :

" Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng."

Trong môi trường trong suốt và đồng tính thì tia sáng được biểu diễn bằng đường thẳng

 nguyên lý thuận nghịch về chiều truyền tia sáng :

" Nếu một tia sáng xuất phát từ A truyền đến B, theo đường ACB thì ngược lại tia sáng xuất từ B

về A sẽ truyền theo đường BCA "

2 Sự phản xạ ánh sáng :

Hiện tượng :Tia sáng bị đổi hướng, trở lại môi trường cũ khi gặp một bề mặt nhẵn

Định luật phản xạ ánh sáng :

 Tia phản xạ nằm trong mp tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới

 Góc phản xạ bằng góc tới i’ = i

3 Gương phẳng :

 Định nghĩa : Gương phẳng là một phần mặt phẳng mặt phẳng phản xạ ánh sáng

 Tính chất :

 Ảnh và vật đối xứng nhau qua gương

 Vật thật cho ảnh ảo, vật ảo cho ảnh thật

Bài 31 GƯƠNG CẦU LÕM

1 Khái niệm :

 Gương cầu lõm là một phần của mặt cầu phản xạ được ánh sáng tới, mặt phản xạ quay về

tâm mặt cầu

 Tâm gương : tâm C - Đỉnh gương : đỉnh O của chỏm cầu

 Trục chính là trục CO qua đỉnh và tâm gương - Các đường thẳng qua tâm gương được gọi làtrục phụ

 Góc mở của gương  tạo bởi hai trục phụ qua hai mép gương

2 Tiêu điểm chính - Tiêu cự :

 Một chùm tia tới song song với trục chính sau khi phản xạ trên gương cầu lõm sẽ hội tụ tại

một điểm F trên trục chính Điểm F gọi là tiêu điểm chính

OF = FC = R2 = f

 f được gọi là tiêu cự của gương

3 Sự phản xạ của một tia sáng trên gương cầu :

Tia tới Tia phản xạ

Song song trục chính Qua tiêu điểm chính F

Qua tiêu điểm chính F Song song trục chính

Qua đỉnh O Đối xứng với tia tới qua trục chính

Qua tâm C Đi ngược trở lại theo đường cũ

* Để ảnh của vật rõ nét thì góc mở  phải nhỏ và các tia tới phải gần như song song Đó là

điều kiện tương điểm

4 Cách vẽ ảnh :

 Vật là 1 điểm A : Ta vẽ 2 trong 4 tia trên xuất phát từ vật A tới gương và vẽ tia phản xạ của

chúng.Giao điểm của 2 tia ph.xạ là ảnh A' của A

Nếu chùm phản xạ là hội tụ thì A' là ảnh thật ; nếu chùm tia phản xạ là chùm tia phân kỳ

thì ảnh A' là ảnh ảo

 Vật là nhiều điểm AB vuông góc với trục chính : Ta chỉ cần vẽ ảnh của điểm nằm ngoài

trục chính rồi hạ vuông góc xuống trục chính ta được ảnh của AB

Qua cách vẽ ta nhận thấy :

 Vật nằm ngoài khoảng tiêu cự OF của gương lõm thì ảnh là thật, ngược chiều vật

 Vật nằm trong OF của gương cầu lõm thì ảnh là ảo, cùng chiều với vật

 Vật nằm trên F thì ảnh ở vô cùng

Bài 32 GƯƠNG CẦU LỒI

1 Các khái niệm :

 Gương cầu lồi là một phần của mặt cầu phản xạ được ánh sáng tới, tâm mặt cầu nằm

phía sau gương

 Một chùm tia tới song song với trục chính sau khi phản xạ trên gương cầu lồi sẽ bị phân

kì Đường kéo dài của các tia phản xạ ra sau gương sẽ đồng quy tại một điểm F trên trục

chính Điểm F gọi là tiêu điểm chính

 Các khái niệm khác và cách vẽ cũng giống như gương cầu lõm

 Ảnh của vật thật qua gương cầu lồi bao giờ cũng là ảnh ảo.

2 Công thức gương cầu :

Quy ước : Vật thật khi d >0 ; vật ảo khi d < 0

Ảnh thật khi d' > 0 ; ảnh ảo khi d' < 0

Gương lõm khi f > 0 ; gương lồi khi f < 0

' d

1 d

1 f

1





Gọi k là độ phóng đại của ảnh, ta có : k AAB'B'   dd'

Nếu k >0 khi ảnh cùng chiều với vật

Nếu k <0 khi ảnh ngược chiều với vật

 ỨNG DỤNG :

a Gương cầu lõm

 Trong các lò mặt trời, gương cầu lõm có bề mặt rất lớn tập trung năng lượng ánh sáng mặt

trời chiếu vào tiêu điểm của gương Tại tiêu điểm đặt các bộ phận sử dụng năng lượng

mặt trời như lò hơi, lò nung

 Trong các kính thiên văn phản xạ: gương cầu lõm rất lớn, các thiên thể cần nghiên cứu

(mặt trời, mặt trăng ) cho ảnh thật hiện lên ở tiêu điểm

 Ở một số loại đèn chiếu: nguồn sáng đặt tại tiêu điểm của gương cho chùm tia phản xạ

song song đủ mạnh chiếu đi xa

 Trong một số công việc ở bệnh viện và trong việc trang điểm của các diễn viên

b Gương cầu lồi

 Được dùng làm gương nhìn sau của xe ôtô, xe máy

 Chùm tia tới song song với trục phụ, chùm tia phản xạ đồng qui tại tiêu điểm phụ

Bài 33 HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG :

1 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng :

Khi ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì tia sáng

bị gẫy khúc ở mặt phân cách 2 môi trường

2 Định luật khúc xạ ánh sáng :

 Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới

 Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin góc tới( sin i ) với sin của

góc khúc xạ ( sin r ) luôn luôn là một số không đổi Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất

của hai môi trường và được gọi là chiết suất tỉ đối giữa môi trường chứa tia khúc xạ ( môi

trường 2 ) đối với môi trường chứa tia tới ( môi trường 1 ), kí hiệu là n21

21

1

2 nn

nrsin

isin





 Nếu n21 > 1 thì môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1

 Nếu n21 < 1 thì môi trường 2 chiết quang kém hơn môi trường 1

 Nếu i = 0 thì r = 0 tia tới truyền thẳng

3 Chiết suất tuyệt đối :

 Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối của một môi trường đối với chân không

 Ta có : n vc với c = 3.108 m/s : vận tốc ánh sáng trong chân không, v là vận tốc của

ánh sáng trong môi trường đang xét

Suy ra : n21 = nn2 vv

1

1 2



Nguyên nhân khúc xạ ánh sáng là do sự thay đổi vận tốc ánh sáng khi truyền từ môi

trường này sang môi trường khác và chiết suất cho biết lượng thay đổi vận tốc đó là bao

nhiêu lần so với lúc đầu.

Bài 34 HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

1 Hiện tượng phản xạ toàn phần :

Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn đến

mặt giới hạn với môi trường có chiết suất nhỏ hơn, chỉ bị phản xạ mà không bị khúc xạ.

2 Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần :

 Tia sáng tới phải truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém

 Góc tới i > igh với igh là góc giới hạn phản xạ toàn phần, được xác định bởi :

3 Góc giới hạn phản xạ toàn phần :

1

2 21

nnisin  

4 Ưùng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần :

 Lăng kính phản xạ toàn phần :

 Là một khối thủy tinh hình lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng là 1 tam giác vuông cân ABC

 Ứng dụng : thay gương phẳng trong 1 số dụng cụ quang học

 Các ảo tượng :

Là các hiện tượng quang học xảy ra trong khí quyển do có sự phản xạ toàn phần của tia sáng

trên mặt phân cách giữa 2 lớp không khí có nhiệt độ khác nhau

 Sợi quang học :

Là những sợi bằng chất trong suốt, dễ uốn, hình trụ đóng vai trò ống dẫn ánh sáng

Được dùng rất nhiều trong công nghệ thông tin, y học